06.1-5受压概述性能第二次课

第六章受压构件的截面承载力1课堂作业（三）1、试述受弯构件斜裂缝的产生。2、试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征3、在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏？4、如图示简支梁，承受均布恒荷载标准值g30KNm（不包括自重），均布活荷载标准值混凝土为C20，环境类别一类，试求：（1）不设弯起钢筋时的受剪箍筋；（2）利用现有纵筋为弯起钢筋，求所需箍筋2405760240q250600425q10KNm第六章受压构件的截面承载力229.6/cfNmm21.1/tfNmm1.0c2300/yfNmm30,40scmmamm(1)计算参数：2v210/yfNmm250,600bmmhmm(2)剪力设计值计算：1121nSkGGkQQkQiQiQikiSSCGCQCQi111SkGGkQQkVVCGCQ11.2(300.250.625)1.4105.762154.55.76156.962KN060040560hmmP42第六章受压构件的截面承载力3156.96kN156.96kN(3)验算截面尺寸：时，按直线内插法取用当时，当时，当642.0625.0400bhbhfVbhbhfVbhwccwccw0560560,2.244250wwhhhmmb00.250.2519.6250560336000336156.96ccfbhNKNKN截面符合斜压破坏限制条件要求(4)验算是否需要按计算配置箍筋：00.70.71.1250560107800107.8156.96tfbhNKNKN—需要进行配箍计算max250P117,5-2Smm表第六章受压构件的截面承载力4(5)只配箍筋而不用弯起钢筋：0025.17.0hsAfbhfVsvyvt1569600.71.12505601.25210560svAs20.3344/svAmmms选用8@200双肢箍2250.30.5030.3344/200svAmmms配箍率250.30.202%250200svsvAbs,min1.10.240.240.126%210tsvyvff第六章受压构件的截面承载力56、若配箍筋又配弯起钢筋－－－选择2ф25弯起20.8sin20.8490.93000.707166557.9156.96sbsbyVAfNkN选用6@200（双肢箍），则00228.30.71.251078001.25210560200149.4126svcstyvAVfbhfhskNkN按弯起点处的斜截面承载力验算进行全跨箍筋配置156.96kN126kN50570—可以第六章受压构件的截面承载力6配箍率,min228.30.113%0.126%250200svsvsvAbs7、画出配筋图2506002252256@150212选用6@150（双肢箍），则,min228.30.151%0.126%250150svsvsvAbs第六章受压构件的截面承载力7分项系数我国欧洲MC90永久荷载分项系数1.0(当永久荷载效应对结构有利时）1.35可变荷载分项系数1.41.3（q≥4KN/m2)1.50混凝土材料分项系数1.401.50钢筋材料分项系数1.101.15表3.1承载能力极限状态分项系数1.20（可变荷载效应控制的组合）1.35（永久荷载效应控制的组合）GQSC正常使用极限状态，可靠度要求可适当降低，所有分项系数取1.0nikQiQiQikQQkGGkSQiCQCGCSS2111第六章受压构件的截面承载力86.3偏心受压构件正截面受压破坏形态Behaviorsunderflexureandaxialload=M=Ne0NAssANe0AssA压弯构件偏心受压构件偏心距e0=0时？当轴压力N=0或偏心距e0相对很大时，？偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯构件之间。AssA?h0aa'bss第六章受压构件的截面承载力91、偏心受压短柱的破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关（1）受拉破坏tensilefailure第六章受压构件的截面承载力第六章受压构件的截面承载力10形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。第六章受压构件的截面承载力（1）受拉破坏tensilefailure第六章受压构件的截面承载力11形成受压破坏的条件有两种情况：⑴当相对偏心距e0/h0较小⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多第六章受压构件的截面承载力（2）受压破坏compressivefailure第六章受压构件的截面承载力12形成受压破坏的条件有两种情况：⑴当相对偏心距e0/h0较小⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多第六章受压构件的截面承载力13第六章受压构件的截面承载力14均属于“材料破坏”——截面材料强度耗尽的破坏相同之处：截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到其极限压应变值而被压碎；不同之处：在于截面破坏的起因，受拉破坏是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎；受压破坏是截面的受压部分先发生破坏。界限破坏：在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土被压碎。第六章受压构件的截面承载力受拉破坏受压破坏第六章受压构件的截面承载力152、长柱的正截面受压破坏失稳破坏——当长细比很大时，构件的破坏不是因为材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的。材料破坏——当柱的长细比在一定范围内时,虽然在承受偏心荷载后,偏心距由ei增加到ei+f，使柱的承载能力比同样截面的短柱减小，但就其破坏本质来说，跟短柱破坏相同，属于“材料破坏”。eifyxieNNNeiN(ei+f)le第六章受压构件的截面承载力第六章受压构件的截面承载力16由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因，实际工程中不存在理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea(accidentaleccentricity)，在正截面压弯承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei(initialeccentricity)，aieee0参考以往工程经验和国外规范，附加偏心距ea取20mm与h/30两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。计算偏心距e0、附加偏心距ea、初始偏心距ei：第六章受压构件的截面承载力三类偏心距定义第六章受压构件的截面承载力17◆由于杆件纵向弯曲而产生侧向挠曲变形，轴向力将产生二阶效应(Second-orderEffect)，引起附加弯矩M2＝Nf。第六章受压构件的截面承载力18◆在截面和初始偏心距(ei/h)相同的情况下，柱的长细比l0/h(Slenderness)不同，侧向挠度f的大小不同，二阶效应的影响程度会有很大差别，将产生不同的破坏类型。第六章受压构件的截面承载力19第六章受压构件的截面承载力20第六章受压构件的截面承载力21第六章受压构件的截面承载力22第六章受压构件的截面承载力23MNDN0N0eiN1N1eiN1f1N2N2eiN2f20E)(210NNNCBA短柱（材料破坏）长柱（材料破坏）长柱（失稳破坏）柱长细比对承载力的影响◆对于长细比l0/h≤5的短柱，可忽略挠度f影响。◆对于长细比l0/h=5~30的中长柱，在设计中应考虑附加挠度f对弯矩增大的影响。◆对于长细比l0/h30的长柱，这种破坏为失稳破坏，需专门计算eifieNN00当长细比较大时，偏心受压构件的纵向弯曲引起了不可忽略的二阶弯矩。第六章受压构件的截面承载力24eiNeiNM1=Nei1M2=Nei2l0NeiNM1=0M2=Nei2l0eiNeiNM1=-Nei1M2=Nei2l0(a)M1/M2=1(b)M1/M2=0(c)M1/M2=-1柱上、下端不同弯矩对侧向挠曲变形的影响ffff6.4偏心受压长柱的二阶弯矩第六章受压构件的截面承载力第六章受压构件的截面承载力25D3D2D1有侧移框架结构的二阶效应第六章受压构件的截面承载力26★对已考虑二阶效应的弹性分析方法确定结构内力的情况，受压构件正截面承载力计算公式中的ηei应采用(M/N+ea)代替。第六章受压构件的截面承载力27偏心距增大系数iiiieeeffe)1(20202022102/lflfxdxydl1020lf0017.17110017.025.10033.0hhb21200140011hlhei规范用偏心矩增大系数来近似考虑二阶效应的影响第六章受压构件的截面承载力elxfysinfyxeieiNNlel00eh0ces考虑柱在长期荷载作用下，混凝土徐变引起应变的增大第六章受压构件的截面承载力28第六章受压构件的截面承载力NAfc5.01hl0201.015.1——偏心受压构件截面曲率修正系数当1111时，取——偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数参考国外规范和试验结果，我国规范规定：当0.11520时，取hl当hlhl02001.015.13015时，取第六章受压构件的截面承载力29第六章受压构件的截面承载力偏心距——ieaieee0偏心距总结：21200140011hlheiNMe030/20hmmea或（取大值）第六章受压构件的截面承载力30第六章受压构件的截面承载力31第六章受压构件的截面承载力32第六章受压构件的截面承载力33